АДАПТАЦИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ОБОБЩЕННОГО ТЕПЛООБМЕНА В ТОПКАХ

Е.В. ТОРОПОВ; Л.Е. ЛЫМБИНА

doi:10.14529/power200402

Авторы

Е.В. ТОРОПОВ Научно-производственная компания «УралТермоКомплекс»
Л.Е. ЛЫМБИНА Южно-Уральский государственный университет

DOI:

https://doi.org/10.14529/power200402

Ключевые слова:

ПАРАДИГМА ТЕПЛООБМЕНА, ТОПКА, ТЕПЛОВЫЕ ПОТОКИ, РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ, КОРРЕКТНОСТЬ, РЕЦИРКУЛЯЦИЯ

Аннотация

Рассмотрение схемы потоков продуктов сгорания в топках и проточных камерах сгорания в рамках парадигмы теплообмена позволило определить соотношение обобщенных механизмов теплопереноса - конвективного и радиационного. Реализован переход от равномерного распределения скорости потока газов к неравномерному распределению в топках с ограждением, имеющим особенности геометрии. Это дало возможность учесть применение газов рециркуляции, двухсветных экранов, изменение формы и величины поперечного сечения топки, установку в топке ширмовых поверхностей. Рассмотрены условия корректности математической модели, при этом получены собственные числа краевой задачи в условиях несимметричного температурного поля и функция изменения температуры газов по высоте топки. Сравнительный анализ характера изменения температуры газов по высоте по предложенной модели с расчетом для парового котла производительностью 950 т/ч по нормативному методу показал удовлетворительное согласование расчетных данных с погрешностью +4,87 %.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Библиографические ссылки

Toropov E.V., Osintsev K.V. Mathematical Model of Generalized Heat Transfer Inside Boiler Unit Furnace –

Heat Exchange Paradigm. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Power Engineering, 2017, vol. 17, no. 1,

pp. 5–12. (in Russ.) DOI: 10.14529/power170101

Alstom. Available at: http://www.alstom.com (accessed: 01.11.2016).

Modeling Software products. ANSYS. Available at: http://www.ansys.com/products (accessed: 01.11.2016)

Shvydky V.S., Spirin N.A., Ladygichev M.G., Yaroshenko Yu.G., Gordon Ya.M. Elementy teorii sistem i

chislennyie metody modelirovaniya protsessov teplomassoperenosa [Elements of the Theory of Systems and Numerical Methods of Modeling of Processes of Heat and Mass Transfer]. Moscow, Intermet Engineering Publ.,

, 520 p.

Konyashkin V.F. Modelirovanie fizicheskikh processov v kol'cevoy topke s pomoshch'yu programmy

FLUENT [Modeling of physical processes in a ring furnace using the FLUENT program]. Novosibirsk, House of

the Institute of Thermophysics SB RAS Publ., 2006. Ser. Combustion of solid fuel., part 1, pp. 170–178. (in Russ.)

Spaulding D.B. [Computational fluid dynamics (CFD): past, present and future]. Trudy XVI shkolyseminara molodykh uchenykh i specialistov pod rukovodstvom akad. RAN A.I. Leont'eva [Computational Fluid

Dynamics (CFD): Past, Present, and Future. Proceedings of the XVI school-seminar of young scientists and specialists under the leadership of Acad. RAS Leontiev A. I.]. Moscow, MPEI publishing house Publ., 2007, vol. 1,

pp. 9–13. (in Russ.)

Verbovetskiy E.Kh., Zhmerik N.G. Metodicheskie ukazaniya po proektirovaniyu topochnykh ustroistv

energeticheskikh kotlov [Guidelines for the design of furnace devices of energy boilers]. St. Petersburg, NPO

TSKTI-VTI Publ., 1996, 270 p.

Roslyakov P.V. Metody zaschity okruzhayuschey sredy. [Methods of environmental protection]. Moscow,

MPEI publishing house Publ., 2007, 336 p.

Kuznetsov N.V., Mitor V.V., Dubrovsky I.E., Karasina E.S. Teplovoy raschet kotelnyikh agregatov.

Normativnyiy metod. [Thermal calculation of boiler units. Standard Method]. 2nd ed., reprint. Minsk, EKOLIT

Publ., 2011, 296 p.

Korn G., Korn Т. Spravochnik po matematike dlya nauchnykh rabotnikov i inzhenerov: opredeleniya,

teoremy, formuly. [Mathematical Handbook for Scientists and Engineers]. Saint-Petersburg, Lan Publ., 2003, 832 р.

Jeffries G., Swirls B. Metody matematicheskoy fiziki: vyp. 1 [Methods of mathematical physics: issue 1].

Moscow, MIR Publ., 1969, 423 p.

Mitor V.V. and Marshak Yu.L. (Eds.). Proektirovanie topok s tverdym shlakoudaleniem [Designing furnaces with solid slag removal]. Leningrad, NPO TSKTI-VTI Publ., 1981, 186 p.

Sivukhin D.V. Obshchiy kurs fiziki. V 5 t. T. II: Termodinamika i molekulyarnaya fizika [General physics

course. At 5 books. Book II: Thermodynamics and molecular physics]. Moscow, Fizmatlit Publ., 2006, 544 p.

Toropov E.V., Osintsev K.V. Adaptation of Differential Equation of the Energy to Conditions of Furnace

Processes in the Boiler Units. Bulletin of the South Ural State University. Ser. Power Engineering, 2015, vol. 15,

no. 1, pp. 5–10. (in Russ.) DOI: 10.14529/power150101

Telegin A.S., Shvydky V.S., Jaroshenko Yu.G. Teplomassoperenos [Heat and Mass Transfer]. Moscow,

Akademkniga Publ., 2002, 455 p.

Lykov A.V. Teplomassoobmen: spravochnik [Heat And Mass Transfer. Reference book]. Moscow,

Energiya Publ., 1978, 480 p.

Nesenchuk A.P. (Ed.). Teplo- i massoobmen: ucheb. posobie. V 2 ch. Ch. 1 [Heat and mass transfer: textbook allowance. At 2 parts. Part 1]. Minsk, BNTU Publ., 2007, 606 p.

Osintsev K.V. Toropov E.V. Raschet teploobmena v topke kotel'nogo agregata [Calculation of heat transfer in the furnace of the boiler unit]. Chelyabinsk, SUSU Publishing Center, 2010, 179 p.